Севообороты в адаптивно-ландшафтной системе земледелия

Структура посевных площадей в адаптивно-ландшафтном земледелии должна обеспечивать высокопродуктивное использование пахотных земель при оптимальном сочетании экономических и экологических целей, быть органически увязанной с системой севооборотов, создавая условия для наиболее полной реализации положительного эффекта от чередования культур.

При благоприятном сочетании тепла и влаги наиболее эффективными являются севообороты с высоким удельным весом пропашных культур, положительное влияние на почву многолетних трав при этом сохраняется. В засушливых условиях, а также при короткой продолжительности теплого периода целесообразно высокое насыщение севооборотов зерновыми культурами. В степной зоне с коротким холодным периодом и годовым количеством осадков 400-450 мм продуктивность пашни в решающей степени определяется оптимальной долей озимой пшеницы и составом предшественников для ее размещения.

С целью рационального использования пахотных земель и предотвращения смыва почвы земли разделяют на категории интенсивного, умеренного и ограниченного использования. Под интенсивное использование можно отводить несмытые и слабосмытые черноземные, темно-каштановые и темно-серые лесные почвы с уклоном поверхности до 3°, серые, светло-серые лесные и каштановые почвы до 2°. Для умеренного использования на указанных почвах выделяются пахотные земли с уклоном соответственно на склонах 3-5 и 2-4 градусов.

Здесь допустимо возделывание всех сельскохозяйственных культур, применение черного пара, интенсивных систем обработок почвы. На интенсивно используемой пашне в технологию возделывания культур должны включаться отдельные противоэрозионные приемы обработки почвы и другие агротехнические почвозащитные мероприятия.

На пашне умеренного использования в севооборотах резко уменьшается доля пропашных культур и паров, вводятся более эффективные почвозащитные мероприятия. На пашне ограниченного использования вводятся почвозащитные севообороты. Определение набора культур и формирование севооборотов требует внимательного учета и других экологических особенностей земель, а также адаптивности культур к конкретным условиям.

Так, в условиях Нечерноземной зоны севообороты с картофелем вводят на дренированных территориях с почвами легкого и среднего гранулометрического состава. При этом на осушенных малопродуктивных почвах целесообразны сидеральные севообороты с люпином, озимой рожью и картофелем. Кукурузу на силос здесь следует возделывать только на постоянных участках с южным склоном и хорошо прогреваемыми почвами легкого механического состава, вблизи животноводческих ферм.

В условиях степных регионов, в пониженных элементах ландшафта с близким уровнем грунтовых вод следует вводить (если этому не препятствует большая удаленность от животноводческих комплексов) специализированные кукурузо-люцерновые севообороты. Научно обоснованные севообороты без дополнительных вложений обеспечивают высокопродуктивное использование пашни благодаря целесообразному набору культур и их чередованию, создавая при этом условия для эффективного применения удобрений, средств борьбы с сорняками и вредителями, внедрения ресурсосберегающих технологий.

При этом должно быть учтено, как влияние насыщения севооборотов отдельными культурами или их группами на баланс органического вещества почвы, так и возможности компенсации его дефицита за счет имеющихся органических удобрений, целесообразность использования на эти цели побочной продукции и сидератов, принимая во внимание почвозащитную способность культур.

В современных агроландшафтных системах земледелия к севообороту предъявляется требование обеспечения почвозащитной и природоохранной функций, особенно на землях, подверженных риску водной или ветровой эрозии почв.

В основе почвозащитных севооборотов заложено свойство некоторых сельскохозяйственных культур защищать почву от эрозии, в сочетании со специальными приемами обработки почвы и размещения культур. Кроме типов и видов, севообороты различаются по количеству полей, которые зависят от структуры посевных площадей, организационно-хозяйственных условий, особенностей рельефа и землепользования. В севообороте может быть от 2-3 до 10-12 полей. Для Западной Сибири характерны севообороты с небольшим количеством от 3-4 до 5-7 полей. Примером могут служить следующие севообороты:

Зернопаропропашной шестипольный:

• ранний пар;
• озимая рожь;
• яровая пшеница;
• пропашные;
• яровая пшеница;
• ячмень, овес.

В повышении эффективности использования природных ресурсов и усиления защиты почв от эрозии важная роль принадлежит включению в севооборот промежуточных культур (на производственные и сидеральные цели) в зоне достаточного увлажнения с продолжительным теплым периодом, сидеральным паром в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения.

С вымываемой и выдуваемой с полей почвой теряется огромное количество питательных веществ. Лишенная наиболее плодородного верхнего слоя почва становится бесплодной, покрывается сетью оврагов и непригодна к сельскохозяйственному использованию. Все используемые в  современном земледелии севообороты могут быть оценены по своей почвозащитной функции, которая тесно связана со структурой посевных площадей, с удельным весом в площади посевов тех культур, которые обладают наибольшей почвозащитной функцией или она у них слабо выражена или вообще отсутствует.

При изучении эрозии обращается внимание на эффективность укрытия почвы растительным покровом тех или иных культур в наиболее опасные периоды – период весеннего снеготаяния и период ливневых дождей в начале лета. По структуре проектируемых севооборотов определяют средневзвешенное проективное покрытие почвы и решают, на каких почвах в соответствии с их агроэкологической группировкой возможно размещение того или иного севооборота.

Защищая почву от эрозии, севооборот эффективно снижает химическое загрязнение окружающей среды, так как вместе с почвой и в составе стоковых вод с полей в реки, озера, пруды, в грунтовые воды попадают ядовитые остатки минеральных удобрений, пестицидов, регуляторов роста, других химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве. И в этом заключается исключительно большое экологическое значение севооборота.

Подбор культур для сидеральных паров определяется почвенно- климатическими условиями. В мировой практике земледелия используется более 60 видов сидеральных культур. Сидеральные культуры должны давать большое количество органической массы и не нуждаться в специальном семеноводстве. Они должны быть технологичными и малозатратными в производстве.

В Нечерноземной зоне в качестве мелиорирующей культуры необходимо применение люпинов (однолетних и многолетних), растущих на самых бедных почвах с повышенной кислотностью при внесении фосфоритной муки и калийных бесхлорных удобрений. Преимущество люпина как сидерата состоит в его повышенной, по сравнению с другими бобовыми культурами, азотфиксирующей способности, глубоко проникающей в почву корневой системе, способной использовать труднодоступные фосфаты.

В условиях степной зоны наибольший удобрительный эффект достигается при использовании донника желтого, который одновременно обеспечивает улучшение фитосанитарной ситуации в почвах и способствует уменьшению техногенного загрязнения почв. В Центрально-Черноземной зоне (ЦЧЗ), увлажненных районах Северного Кавказа и на относительно плодородных землях Нечерноземья на пашне интенсивного использования, кроме указанных бобовых культур, можно использовать на сидерат также горох и вику, а на транзитных (эрозионноопасных) формах рельефа культуры – с быстрым нарастанием вегетативной массы: редьку масличную, вико-горчичные и горохо-горчичные смеси.

На неудобренных и слабоудобренных фонах севообороты с сидеральным паром превосходят по продуктивности аналогичные севообороты с черным паром. Вместе с тем, одновременное применение сидерации и побочной продукции (особенно на фоне высоких доз навоза) может приводить к снижению урожайности из-за концентрации в одном месте севооборота большого количества негумифицированной органики.

Поэтому в условиях биологизации земледелия необходимы гибкие многопольные севообороты. Эффективными приемами усиления почвозащитной способности севооборотов являются: полосное размещение культур, применение кулис и буферных полос. Агротехнической основой севооборотов на пашне интенсивного использования в условиях степной зоны является чистый (черный) пар, в лесостепной зоне – оптимальное соотношение чистого и занятого пара.

В степных районах чистый пар гарантирует получение своевременных всходов озимой пшеницы и, по данным научно-исследовательских учреждений, обеспечивает прибавку ее урожая по сравнению с непаровыми предшественниками на 60-80 % и на 25-53 % по сравнению с занятым паром. При 10 % пара (в острозасушливых условиях до 15 %) в рациональных севооборотах на пашне интенсивного использования их обща продуктивность практически не уменьшается, а сбор продовольственного зерна существенно увеличивается.

В районах полупустынного земледелия европейской территории России накопление влаги в почве за непродолжительный холодный период не наблюдается, и оставление чистых паров приводит к бесполезной потере весенне-летних осадков. Здесь эффективны севообороты с 20-25 % занятого пара и 75-80 % озимой пшеницы, а при интенсивной эрозии и дефляции – с 40 % многолетних трав (люцерна, донник и их смеси) и 60 % озимой пшеницы.

В условиях недостаточного увлажнения необходимо выбирать севообороты, позволяющие максимально использовать биоклиматический потенциал конкретного агроландшафта. Так, в лесостепи ЦЧЗ при высоком уровне инсоляции и температуры имеются возможности для возделывания кукурузы на зерно и подсолнечника. Однако в связи с меньшим количеством осадков исключается возможность высокого насыщения севооборотов сахарной свеклой, возрастает роль паров в улучшении режима влажности почвы и повышении урожая полевых культур.

На пашне умеренного использования в лесостепи следует вводить севообороты с 10-30 % трав, а в более теплообеспеченных районах – зернотравянопропашные и зернопропашные севообороты. В Западной Сибири, в данном случае на юге Тюменской области, кукурузу возделывают на силос, очень редко зерно созревает до восковой спелости, поскольку не позволяет сумма эффективных температур.

На пашне умеренного использования в степи кроме зернотравяных севооборотов можно вводить, в первую очередь, в хозяйствах животноводческого направления, зернотравянопропашные севообороты с полосным размещением культур, что позволяет полнее использовать биоклиматический потенциал указанных зон. При полосном размещении культур можно также вводить и зернопаропропашные севообороты, имеющие в своей структуре не более 10 % пара и 20 % пропашных. Все большее применение находят узкоспециализированные кормовые и почвозащитные севообороты.

Кормовые севообороты обычно размещают вблизи животноводческих комплексов, крупных товарных ферм, заводов и цехов по производству искусственно высушенных кормов. Почвозащитные севообороты вводятся на пашне ограниченного использования. Состав и порядок чередования культур в них подчиняются задаче сохранения почвы от разрушения и повышения ее плодородия, что достигается хорошим растительным покровом; удлинением периода, в течение которого почва находится под его защитой; увеличением количества поступающего в почву органического вещества.

Наиболее эффективны зернотравяные севообороты с 50 % многолетних трав. В зонах проявления водной и совместного проявления водной и ветровой эрозии рекомендуются зернотравяные и травопольные севообороты с 30-50 % многолетних трав, а в зоне действия ветровой эрозии – травопольные.

В адаптивно-ландшафтном земледелии структура посевных площадей, а соответственно и уровень специализации хозяйств, не могут быть произвольными. Они зависят от ресурсного потенциала территории землепользования, возможности реализации потенциала конкретных культур и оптимальных (с точки зрения высокопродуктивного использования пашни пределов насыщения ими севооборотов в конкретных почвенно- климатических условиях.